11. Sınıf Fizik Ders Kitabı MEB Yayınları Sayfa 50 Cevapları
17. Alıştırma
Sürtünmesi ihmal edilen yatay buz zemin üzerinde görseldeki gibi yüz yüze ayakta duran anne ve küçük kızı, ellerini zemine paralel bir şekilde birleştiriyor. Daha sonra anne ve kız birbirini hafifçe iterek harekete geçiriyor.
Buna göre;
- a) Görsel üzerinde etki-tepki kuvvetlerini gösteriniz.
- b) Anne ve kız birbirini ittikten sonra kimin daha hızlı hareket edeceğini Newton’ın II. ve III. Hareket Yasalarını kullanarak açıklayınız.
Çözüm (17. Alıştırma)
a) Görsel Üzerindeki Etki-Tepki Kuvvetlerinin Gösterimi
Newton’ın Üçüncü Hareket Yasası’na (Etki-Tepki Prensibi) göre bu iki kuvvet ellerin birleştiği noktada oluşur:
- Annenin kıza uyguladığı kuvvet (F_anne): Kızın gövdesine doğru (sağ yönde) yatay bir ok ile gösterilir.
- Kızın anneye uyguladığı kuvvet (F_kız): Annenin gövdesine doğru (sol yönde) yatay bir ok ile gösterilir.
- Bu iki kuvvet eşit büyüklükte ve zıt yönlüdür (F_anne = -F_kız).
b) Kimin Daha Hızlı Hareket Edeceğinin Açıklaması
1. Adım: Newton’ın III. Hareket Yasası (Etki-Tepki)
Yasa gereği, anne kıza ne kadar büyüklükte bir itme kuvveti uyguluyorsa, kız da anneye aynı büyüklükte fakat zıt yönde bir tepki kuvveti uygular. Yani her ikisine de anlık olarak uygulanan net kuvvetlerin büyüklüğü birbirine eşittir (F).
Yasa gereği, anne kıza ne kadar büyüklükte bir itme kuvveti uyguluyorsa, kız da anneye aynı büyüklükte fakat zıt yönde bir tepki kuvveti uygular. Yani her ikisine de anlık olarak uygulanan net kuvvetlerin büyüklüğü birbirine eşittir (F).
2. Adım: Newton’ın II. Hareket Yasası (Dinamiğin Temel Prensipli – F = m * a)
İvme formülümüz (a = F / m) uyarınca, eşit kuvvet altındaki iki cisimden kütlesi küçük olanın kazanacağı ivme (hızlanma oranı) daha büyük olur.
İvme formülümüz (a = F / m) uyarınca, eşit kuvvet altındaki iki cisimden kütlesi küçük olanın kazanacağı ivme (hızlanma oranı) daha büyük olur.
- Annenin kütlesi (m_anne) büyük olduğu için ivmesi küçük olur.
- Küçük kızın kütlesi (m_kız) küçük olduğu için ivmesi büyük olur.
Sonuç:
Aynı süre boyunca uygulanan bu eşit kuvvet neticesinde, küçük kız daha büyük bir ivme kazanacaktır. Bu nedenle birbirini ittikten sonra küçük kız annesine göre daha hızlı (daha büyük bir süratle) hareket eder.
Aynı süre boyunca uygulanan bu eşit kuvvet neticesinde, küçük kız daha büyük bir ivme kazanacaktır. Bu nedenle birbirini ittikten sonra küçük kız annesine göre daha hızlı (daha büyük bir süratle) hareket eder.
Tüm sayfaların detaylı cevapları için 11. Sınıf Fizik Ders Kitabı MEB Yayınları Cevapları sayfamızı ziyaret edebilirsiniz.